پژوهش نفت
سال:1391 | دوره:22 | شماره:72 |تعداد مقالات:12

در این مطالعه از مدل دانسیته موضعی ساده شده (SLD) به منظور بیان جذب سطحی چندین گاز خالص و مخلوط های دوتایی و سه تایی تشکیل شده از اجزای مذکور استفاده شده است. خواص سیال به کمک معادلات حالت PR و ESD محاسبه شده است. سه حالت مختلف در تعیین پارامترهای مدل مورد ارزیابی قرار گرفته است. در حالات 1 و 2 به ترتیب مدل دارای 2 و 1 پارامتر قابل تنظیم است. در حالت 3، هیچ یک از پارامترهای مدل تنظیم نشده اند. در همه موارد تنها از اطلاعات اجزای خالص در پیش بینی جذب مخلوط ها استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که اگرچه برازش پارامترها نتایج مدل را برای مواد خالص نسبتا بهبود می بخشد، اما برای مخلوط ها تاثیر چشمگیری ندارد و حتی در برخی موارد اثر معکوس دارد. بنابراین با برازش نکردن آنها نیز نتایج مدل با دقت خوبی قابل قبول است. متوسط خطای مطلق محاسبات جذب اضافی گاز برای مواد خالص با استفاده از معادله حالت PR به ترتیب برابر 6.6%، 10.0% و 11.6% برای حالات 1، 2 و  3به دست آمده است. متوسط خطای مطلق محاسبات برروی همین مواد با معادله حالت ESD برای حالات 1، 2 و 3 به ترتیب 8.1%، 10.4% و 15.9% است. برای مخلوط های دو جزئی متوسط خطای مطلق جذب اضافی گاز با معادله حالت PR برابر 2.7، 3.9 و 4.2% و با معادله حالت ESD برابر 4.7%، 3.5% و 4.8% برای حالات 1، 2 و 3 به دست آمده است. محاسبات جذب اضافی برای یک محلول سه جزئی از متان، اتان و اتیلن در حالات 1، 2 و 3 نیز خطایی معادل 5%، 4% و 15.6% برای معادله حالت PR و 6.9%، 8.9% و 17.4% برای معادله ESD دارد. محاسبات نشان می دهد که در مجموع، معادله حالت PR نتایج بهتری نسبت به معادله حالت ESD ارائه می دهد.

این پژوهش، تاثیر دو مایع یونی 1- بوتیل 3- متیل ایمیدازولیوم تترافلوئوروبورات [Bmim][BF4] و 1- بوتیل 3- متیل ایمیدازولیوم متیل سولفات [Bmim][MS] بر سینتیک تشکیل هیدرات کربن دی اکسید بررسی شده است. در عمل و در فشار اولیه 35 bar و در حضور این دو مایع یونی با غلظت جرمی، مشاهده شد که [Bmim][BF4] و %0.6[Bmim][MS] با کاهش زمان القا و هسته زایی، موجب تسریع فرآیند تشکیل هیدرات کربن دی اکسید شده و به عنوان یک بهبود دهنده سینتیکی عمل می کنند، به طوری که به ترتیب دارای ضریب بهبود دهندگی 68% و 52% می باشند. پس از مطالعه و بررسی سینتیکی تشکیل هیدرات، مدل سازی سینتیکی این پدیده در فرآیند حجم ثابت و پیش بینی تغییرات فشار-زمان، با استفاده از مدل و مکانیسم واکنش شیمیایی اصلاح شده (مشتمل بر چند واکنش متوالی) انجام شد. نتایج نشان می دهد که مدل مورد استفاده می تواند تغییرات فشار گاز در مدت زمان هسته زایی و رشد هیدرات را با دقت خوبی پیش بینی نماید.

یکی از مشکلات عمده و اساسی در اسکله های نفتی و سازه های فلزی، وجود ترک های ریز در محل اتصالات می باشد و همواره مهندسین نصب و نگهداری در پی یافتن راهی بوده اند که این عیوب را قبل از گسترش بیشتر و رسیدن سازه به وضعیت بحرانی، عیب یابی و ترمیم نمایند. تاکنون آزمون های غیر مخرب زیادی جهت عیب یابی این ترک ها مورد استفاده قرار گرفته است. ولی وجود لایه های اکسید و رنگ و به خصوص لایه های عایق، این الزام هزینه بر را موجب شده که همواره سطح مورد تست باید آماده و یا سیکل تولید باید قطع شود. در این پژوهش، به کمک آزمون نوین غیر مخرب جریان گردابی گذرا، می توان ترک های ریز زیر سطوح عایق را بدون نیاز به جدا کردن و از بین بردن عایق روی سازه، با دقت بالایی تشخیص داده و حتی عمق ترک را نیز تعیین نمود. در این تحقیق، ابتدا اصول اولیه آزمون جریان گردابی گذرا توضیح داده می شود. سپس چندین ترک با عمق های متفاوت بر روی یک مقطع فلزی شبیه سازی شده و با اعمال لایه های عایق، تست ترک یابی انجام می شود. در پایان دقت نتایج تست جریان گردابی گذرا ارائه خواهد شد.

بهینه سازی تولید از میادین هیدروکربوری یکی از دغدغه های اصلی مدیریت مخازن نفت و گاز است. در این راستا از تکنولوژی چاه هوشمند که در دهه اخیر توسعه یافته، استفاده می شود. از جمله چالش های مهم این تکنولوژی، تنظیم بهینه شیرهای کنترلی هوشمند است. در این مقاله با هدف بهینه سازی تنظیمات شیرهای کنترلی هوشمند، نتایج حاصل با حالت معمولی مقایسه شده است. در این راستا از روش های طرح آزمایش تاگوچی و سطح پاسخ برای مدل سازی و تعیین ارتباط تنظیمات شیرهای کنترلی با مقدار تولید نفت و بهینه سازهای غیرخطی برای تعیین تنظیمات بهینه شیرهای کنترلی به منظور بیشینه کردن تولید نفت، کمینه کردن تولید آب و کاهش زمان محاسبات استفاده شده است.

شکست هیدرولیکی، به پروسه ایجاد ترک در زمین به وسیله تزریق تحت فشار یک سیال ویسکوز به داخل یک گمانه اتلاق می گردد که در صنایع نفت و گاز به صورت گسترده برای تحریک مخازن نفتی با نفوذپذیری پایین مورد استفاده قرار می گیرد. اطلاعات صحرایی مربوط به عملیات شکست هیدرولیکی عمدتا به صورت منحنی های فشار- زمان موجود است که تعیین هندسه واقعی ترک هیدرولیکی با استفاده از این اطلاعات به تنهایی ممکن نیست. از این رو، طراحی و کنترل فرآیند شکست هیدرولیکی تنها با تکیه بر مدلهای ریاضی و عددی پیچیده امکان پذیر است. در این راستا، طی چند دهه گذشته مدل های تحلیلی و عددی متعددی شامل مدل های دوبعدی، شبه سه بعدی و سه بعدی، جهت پیش بینی محل، جهت و گستردگی ترک های هیدرولیکی ابداع شده اند. در مقاله حاضر، پس از بیان کاربردها و مکانیزم رخداد شکست هیدرولیکی، رویکردهای مختلف در تحلیل مساله و پیش بینی الگوی ترک در سازندهای نفتی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. در انتها چارچوب و فرمول بندی یک مدل عددی با قابلیت مدل سازی ترکها در محیط سه بعدی و لحاظ کردن اثرات ژئومکانیکی مخزن و جریان دو سیال ارائه می گردد.

در این مقاله، تاثیر وجود گل حفاری و سرعت حرکت آن بر ارتعاشات ساقه مته، مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر ارتعاشات طولی و عرضی ساقه مته با در نظر گرفتن نیروی وزن، نیروی وارده از کف و دیواره چاه و نیروهای وارده از طرف سیال، استخراج شده است. این معادلات از طریق نوشتن معادلات انرژیه ای پتانسیل و جنبشی سیستم و به دست آوردن کار انجام شده توسط نیروهای خارجی بر روی سیستم حاصل شده است. سپس به کمک روش جمع حالتها و استفاده از رابطه لاگرانژ، معادلات با مشتقات جزیی سیستم، به معادلات با مشتقات زمانی تبدیل شده است. با انجام این کار، دبی های گل حفاری و نیروهای محوری وارده از کف چاه که می توانند باعث کمانش در ساقه های مته شوند، محاسبه شده اند. فرکانس طبیعی و نیروی محوری و دبی های لازم برای کمانش، با مقدار ارائه شده در مراجع مطابقت دارند. نتایج حاصل نشان دهنده آن است که فرکانس طبیعی ساقه مته با افزایش دبی گل کاهش می یابد. همچنین گل حفاری مانند یک جرم و میرایی معادل عمل کرده و با افزایش سرعت آن، اثر جرم و میرایی آن بیشتر شده و ارتعاشات ساقه مته در هر دو حالت زیرکمانش و فراکمانش، زودتر میرا می شود.

در مخازن با شکستگی طبیعی، شکستگی ها نقش اساسی در تولید هیدروکربن ایفا می کنند. به همین دلیل، شناسایی شکستگی ها در جنبه های مختلف تولید و توسعه این میادین بسیار اهمیت دارد. نمودارهای تصویری، ابزاری بسیار قوی برای مطالعه شکستگی ها در چاه ها هستند. نمودار تصویری، یک شبه تصویر با تفکیک پذیری بالا از دیواره چاه می باشد. این نمودارها اطلاعات مهمی را درباره جهت گیری، عمق و نوع شکستگی های طبیعی فراهم می کند. امروزه برای شناسایی پارامترهای مربوط به شکستگی ها از روی این نمودارها، الگوریتم جامعی وجود ندارد و تفسیر این نمودارها اغلب به صورت دستی انجام می گیرد که در صورت نبود تجربه کافی، تفسیر با خطا مواجه خواهد بود. هدف از مطالعه حاضر، معرفی و به کارگیری روش های پردازش تصویر و الگوریتم ژنتیک، جهت پیدا کردن خودکار شکستگی ها در نمودارهای تصویری می باشد. در این روش ابتدا، با استفاده از یک روش طبقه بندی، نقاط مربوط به شکستگی از داخل تصویر استخراج می شود. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک، تعداد، شیب، آزیموت و موقعیت عمقی شکستگی ها از روی نقاط استخراج شده، تعیین می گردد. این روش بر روی بخشی از دو نمودار تصویری مربوط به دو چاه از میادین هیدروکربوری جنوب ایران پیاده شد. دقت روش برای تخمین پارامترهای شکستگی چاه های مورد مطالعه بیش از 70% به دست آمد. از طرفی روش پیشنهادی حساسیت کمی نسبت به وجود نویز در تصویر دارد.

در این مقاله، واکنش اکسیداسیون جزئی بوتان در یک راکتور بستر سیال و در شرایط عملیاتی مختلف انجام شد. برای این منظور، ابتدا این واکنش بدون دخالت کاتالیست در دماها و نسبت های گاز به هوای ورودی مختلف بررسی گردید. نتایج نشان داد که میزان تبدیل گاز بوتان در دماهای بالاتر بیشتر است. اما این سیر صعودی در دماهای بالاتر از 650oC با شیب کمتری ادامه می یابد. علاوه بر این، نسبت مولی هوا به سوخت بررسی شد که نسبت بهینه هوا به گاز 6 به 1 تعیین گردید. سپس واکنش اکسیداسیون جزئی بوتان با استفاده از کاتالیست های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش های راکتوری نشان داد که کاتالیست Ni/Y دارای فعالیت، گزینش پذیری و پایداری بهتری نسبت به کاتالیست های دیگر می باشد. با این کاتالیست، درصد تبدیل و گزینش پذیری نسبت به هیدروژن به ترتیب 89% و 68% به دست آمد. افزودن فلز مس باعث افزایش پایداری کاتالیست گردید.

بیوسورفاکتانت ها ترکیبات فعال سطحی هستند که توسط گروهی از باکتری ها و قارچ ها تولید می شوند. این مولکول ها به ترتیب کشش سطحی و بین سطحی را در محلول های آبی و سامانه های دوفازی کاهش می دهند. مهمترین کاربرد بیوسورفاکتانت ها در صنعت نفت، افزایش بازیافت نفت است. هدف از این پژوهش، جداسازی باکتری های مولد بیوسورفاکتانت و بررسی شرایط بهینه از لحاظ دما و pH برای تولید بیشتراین مواد توسط جدایه ها می باشد. نمونه برداری از 8 نقطه منتخب خاک های آلوده به نفت جزیره سیری انجام گرفت. به طورکلی 160 سویه باکتری، جداسازی و تحت بررسی ریخت شناسی و رنگ آمیزی گرم قرار گرفتند. 59 سویه دارای فعالیت همولیتیک و 46 سویه دارای توانایی فروپاشی قطره هستند. همچنین نتایج آزمایش جابه جایی روغن در مورد 20 سویه مثبت می باشد. در ادامه 18 سویه برای آزمایش های غربالگری تکمیلی از جمله فعالیت امولسیفیکاسیون و تشکیل کف و اندازه گیری کشش سطحی انتخاب شدند. در نهایت 2 سویه در دمای 37oC و pH=7، قادر بودند کشش سطحی را بیشتر از 30 mN/m کاهش دهند. در مطالعه حاضر دو سویه برتر با توانایی تولید بیوسورفاکتانت و ظرفیت امولسیفیکاسیون بالا به دست آمد. با توجه به پتانسیل بالای بیوسورفاکتانت تولید شده توسط باکتری های منتخب، پیشنهاد می شود از آنها به منظور کاربردهای تجاری از جمله افزایش بازیافت نفت، اصلاح زیستی محیطه ای خاکی و دریایی و صنایع غذایی استفاده شود.

سولفوسوکسینات ها با عملکرد افزایش ترکنندگی، کف کنندگی، تشکیل امولسیون و پخش کنندگی در فرمولاسیون های مختلف سیالات صنعتی دارای طیف کاربردی گسترده ای می باشند. سولفوسوکسینات ها از جمله نمک سدیم دی اکتیل سولفوسوکسینات، در فرمولاسیون پراکنده سازها به عنوان زایل کننده لکه های نفتی در دریا مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق به منظور بهبود در خواص آلکیل سولفوسوکسینات تجارتی سعی گردید تا با اتوکسیلاسیون مشتق نیمه استر مالییک اسید، ضمن افزایش حلالیت جزء سولفوسوکسینات در آب با سختی بالا، در عملکرد و ترکنندگی آن افزایش داده شود. واکنش حد واسط اتوکسیلاسیون نامتفارن از افزایش جزء پلی اکسی اتیلنی با جرم ملکولی مختلف (از طریق اتوکسیلاسیون) و یا واکنش مشتق نیمه استر، با پلی اتیلن گلیکول به دست آمد که متعاقبا در نتیجه واکنش با دی سولفیت سدیم به مشتق سدیم ایزواکتیل سولفوسوکسینات تبدیل گردید. نظر به اینکه یک فرمولاسیون پراکنده ساز بسته به نوع نفت خام در محدوده مشخصی از تعادل آب دوستی و آب گریزی قادر به انتقال نفت خام و آلودگی نفتی به ستون آبی می باشد، فرمولاسیون با اجزای کنترل کننده آب دوست و آب گریز در محدوده مناسب مجددا تعریف گردید. (نسبت به استفاده خالص از سدیم دی ایزو اکتیل سولفوسوکسینات) لازم به یاد آوری است جزء به کار رفته بایستی دارای ویژگی عدم سمیت، تجزیه پذیری بیولوژیکی و دیگر پارامترهای مطرح در این زمینه باشد. در این پژوهش اثربخشی در فرمولاسیون بسته پراکنده ساز ابداعی متشکل از میزان بالای سدیم سولفوسوکسینات اتوکسیله 67% در کنار سدیم سولفوسوکسینات تجارتی 33% مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص گردید که با توجه به خصوصیات نفت خام، منو آلکیل سولفوسوکسینات های اتوکسیله نقش بسیار مهمی در فرمولاسیون های پراکنده ساز به عنوان زایل کننده لکه های نفتی را دارا می باشند.

در این پژوهش، نمونه هایی از غشاءهای کربنی پایه دار با استفاده از رزین فنلی به عنوان ماده پیشتاز تهیه شد و اثر شرایط پوشش دهی شامل نوع حلال، غلظت حلال و روش پوشش دهی بر چگونگی تشکیل یک لایه بی نقص از رزین بر روی پایه، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین این لایه، تحت عملیات کربنیزه شدن قرار گرفت تا تبدیل به غشاء کربنی شود. به منظور بررسی اثر نوع پایه، دو نوع پایه با جنس و ساختار تخلخل متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که تنها عامل تاثیرگذار بر بی نقص بودن لایه رزین، غلظت محلول رزین است. غلظت بالای محلول رزین قادر است لایه ای کامل بر روی سطح پایه متخلخل تشکیل دهد. لیکن این نمونه ها، در حین کربنیزه شدن تخریب می شوند و غشاء به دلیل ضخامت بالای لایه رزین، دچار ترک خوردگی می شود. آزمایش های مشابه که با پایه هایی با ابعاد کوچکتر حفرات انجام شد، نیز نتایج یکسانی را به دنبال داشت. با تکرار عملیات لایه نشانی، می توان به لایه هایی از رزین دست یافت که به طور کامل سطح حفرات را پوشش می دهند. متاسفانه این لایه ها نیز پس از عملیات کربنیزه شدن، دچار ترک خوردگی می شوند و غشاء حاصل، تراوایی زیاد و انتخاب گری بسیار کم برای جداسازی گازها نشان می دهد.

رخساره های الکتریکی در اصل یک روش قطعی یا تحلیلی برای دسته بندی داده های چاه نگارهای پتروفیزیکی است که می تواند نشان دهنده تغییر ویژگی های زمین شناسی یا مخزنی باشد. در این مقاله، ابتدا بر اساس داده های مغزه (تخلخل- تراوایی) در سه چاه مغزه گیری شده از یکی از میادین نفتی جنوب ایران، سه زون خوب، متوسط و ضعیف از نظر کیفیت مخزنی تعیین شد. سپس با استفاده از چاه نگارهای پتروفیزیکی (شامل نوترن، چگالی، صوتی و مقاومت الکتریکی حقیقی سازند) و روش خوشه سازی، مدل رخساره الکتریکی اولیه با 7 خوشه (رخساره) به دست آمد. با بررسی نتایج این مدل و مقایسه آن با داده های مغزه، رخساره هایی که تقریبا به یک گروه (زون مخزنی) تعلق داشتند، با هم ترکیب گردید. در نتیجه مدل اولیه 7 رخساره ای به مدل جدیدی با 3 خساره (معادل سه زون مخرنی) تبدیل شد. این مدل بهینه شده در سه چاه مرجع به کار برده شد که با توجه به نتیجه آن در تفکیک خوب بخش های مختلف مخزنی، به تمام چاه های میدان مورد مطالعه تعمیم داده شد که در نهایت امکان ساخت یک مدل سه بعدی رخساره ای که بخش های مخزنی خوب، ضعیف و متوسط را به خوبی از هم متمایز می کند، در کل میدان فراهم گردید.